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[摘 要]近些年我国电网建设发展迅速,输电线路也在不断的增加,所以,相关人员应该加强对输电线路节能的优化设计,只有这样,才能够更好的稳定我国电网行业的发展。本文主要从高压架空输电线路设计的具体要求、输电线路导线截面选择的优化设计、输电线路杆塔优化设计等方面进行简单分析。
[关键词]电网建设;输电线路;节能优化;设计
中图分类号:S498 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0323-01
引言
我国始建于七、八十年代的供电线路正值大力改造之际,然而在众多改造项目中,合理选择导线截面及输电线路杆塔优化设计等成为使电网获得更大经济效益的重要手段。先前的输电线路截面及杆塔设计方案早已不适合电网建设发展的需求,比如,输电线路截面过小不能够承受过重的负荷,直接影响电能资源的利用效率,所以,电网企业应该加强对输电线路截面、杆塔设计方案等多方面的优化,这样才能够更好的提高电能资源的使用效率,进而促使电网企业经济效益的提升。
1 高压架空输电线路设计的具体要求
1.1 输电线路导地线
高压架空输电线路导线一般选用导电性能良好的金属,导地线最好选用较大的曲率半径,能够出现电晕放电的现象;选择截面能够使导线保持通流密度;在高压架空时一般选择分裂导线作为输电线路,这样能够促使输送容量的提升。同时,由于架空输电线路在雷击或感应到电压时对直接影响导地线的安全,所以,在节能优化设计时应该加强对避雷线的使用。
1.2 输电线路杆塔
架空输电线路的主要支撑结构是输电线路杆塔,它多半为钢筋混凝土杆塔或者铁塔,高压架空输电线路杆塔根据自身的特点可分为直线塔、换位塔、终端塔、分体塔等。输电线路杆塔的设计主要包括基础下压计算、基础上拔稳定计算及基础底板承载力等,它是电网输电线路节能优化设计中的重要环节。
2 输电线路导线截面选择的优化设计
2.1 按经济电流密度选择导线截面
电流密度是指导线单位截面内的电流量,而线路年运行费用最低时的电力密度就是经济电流密度,它对电网的正常运行及经济效益具有直接影响。按照95年国家电力部门规定的标准,导线截面一般按表1来选择经济电流密度值。
2.2按电压损耗条件选择导线截面
所谓电压损失,是指线路首末端线电压的代数差,它与线路额定电压比值的百分数通常作为电压的变化范围。电压损耗条件是指在知道线路总负荷的条件下,在指定的变化范围内控制线路的电压损失来选择线路导线截面。
2.3 按发热条件选择导线截面
由于导线都有一定的电阻,当线路中有负荷电流流经导线时,在导线上必然有一定的功率损耗,使导线发热,温度升高。当发热条件选择导线截面时,应使导线的最大工作电流lC不大于其允许载流量(允许持续电流)1lim,即1lim≥1C。
3 输电线路杆塔优化设计
3.1 输电线路杆塔结构优化的方法
对输电线路杆塔结构进行优化的目的是实现输电线路杆塔结构的外观美、质量轻、加工运输方便等,对其进行优化设计的方法是动态规划优化法,这种方法主要是指运用不止一种手段使解决过程达到优化状态,不过动态规划法只能适用于某种最优性质问题的求解,否则便失去了意义。在对输电线路杆塔的设计过程中,工作人员需要通过不断的探究来找到最好的方案,设计人员在对杆塔进行美感及质量设计时,应该充分考虑杆塔工程安装现场的实际状况、相关算法程序等多方面的因素,同时,这个过程也能够加强对输电线路节能设计方案的优化。设计人员应该从缩小杆塔的迎风面积,塔头的高度在适当的范围内降低来达到杆塔质量的保证。
3.2 塔身坡度和塔根开尺寸的优化
塔身坡度与塔腿根开尺寸等因素,对于塔身斜材、主材的规格进行选取等会产生一定的影响,同时,也会直接影响杆塔的总重量和美观效果。加强对塔身坡度的适当调整,确保塔材各个环节受力均匀,并且通过对塔材应力分布及材料规格的调整能够增加二者之间的协调性。研究发现,最佳坡度和根开能对整座铁塔的重量作为目标函数开展计算,考虑基础作用力以及构件受力性能等因素。
3.3 输电线路杆塔主材布置及节点优化
输电线路杆塔主材的计算长度需要调整,输电线路杆塔的结构承载力、构件长度和输电线路杆塔的截面积都跟主材有关。当输电线路杆塔的构件规格是强度控制着的时候,它所承担的构建长度和内力就决定着输电线路杆塔的构陷所选取的规格。输电线路杆塔构建时的规模越大,所需要的输电线路长度就越长,所以要适当的调整输电线路的承受能力。同时,输电线路杆塔塔身的设计及材料也应该进行有效调整,只有这样,才能够更好的减少因斜材规格导致的输电线路问题。
3.4 合理运用计算机技术
对杆塔构造进行设计,可以合理运用计算机放样绘图等方法,同时结合手动校正的方法,实现杆塔基础构造的合理设计。在针对杆塔基础进行优化设计过程中,应当以杆塔构造环节的最佳方案作为依据,建立和完善力学模型,并且针对杆塔基础强度进行深入分析,对优化方案进行完善,确保杆塔基础的结构稳定牢固。在最后环节,加强对计算机的利用,对相关设计方案进行综合考虑及分析,明确施工图及相关施工环节,同时,利用计算机技术实现对输电线路节能设计的优化。计算机技术的应用不仅能够提高杆塔基础的独立性,而且能够加强各部分之间的联系,从而提高输电线路杆塔设计的优化效果。
结束语
本文通过对高压架空输电线路设计的具体要求、输电线路导线截面选择的优化设计、输电线路杆塔优化设计的研究分析,明确了输电线路节能优化设计对于电网安全运行发展的重要作用,所以,相关人员应该从多方面加强对输电线路的优化设计。
参考文献
[1] 李伟.输电线路杆塔结构优化设计探讨[J].企业技术开发,2015,08:88-89.
[2] 方毅.浅谈高压架空输电线路设计的优化方法[J].科技创新与应用,2015,26:220.
[3] 柳飞,武亨飞,张龙.输电线路导线截面选择的优化设计[J].价值工程,2012,29:89-90.
[4] 宋炎荣,曾虎彪.输电线路导线截面选择的优化设计[A].IntelligentInformationTechnologyApplicationAssociation.Proceedingsof20112NDInternationalConferenceonInnovativeComputingandCommunicationand2011Asia-PacificConferenceonInformationTechnologyandOceanEngineering(CICC-ITOE2011V3)[C].IntelligentInformationTechnologyApplicationAssociation:,2011:3.
[5] 閆小峰.关于输电线路杆塔结构优化设计分析[J].黑龙江科技信息,2016,03:43.
[关键词]电网建设;输电线路;节能优化;设计
中图分类号:S498 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0323-01
引言
我国始建于七、八十年代的供电线路正值大力改造之际,然而在众多改造项目中,合理选择导线截面及输电线路杆塔优化设计等成为使电网获得更大经济效益的重要手段。先前的输电线路截面及杆塔设计方案早已不适合电网建设发展的需求,比如,输电线路截面过小不能够承受过重的负荷,直接影响电能资源的利用效率,所以,电网企业应该加强对输电线路截面、杆塔设计方案等多方面的优化,这样才能够更好的提高电能资源的使用效率,进而促使电网企业经济效益的提升。
1 高压架空输电线路设计的具体要求
1.1 输电线路导地线
高压架空输电线路导线一般选用导电性能良好的金属,导地线最好选用较大的曲率半径,能够出现电晕放电的现象;选择截面能够使导线保持通流密度;在高压架空时一般选择分裂导线作为输电线路,这样能够促使输送容量的提升。同时,由于架空输电线路在雷击或感应到电压时对直接影响导地线的安全,所以,在节能优化设计时应该加强对避雷线的使用。
1.2 输电线路杆塔
架空输电线路的主要支撑结构是输电线路杆塔,它多半为钢筋混凝土杆塔或者铁塔,高压架空输电线路杆塔根据自身的特点可分为直线塔、换位塔、终端塔、分体塔等。输电线路杆塔的设计主要包括基础下压计算、基础上拔稳定计算及基础底板承载力等,它是电网输电线路节能优化设计中的重要环节。
2 输电线路导线截面选择的优化设计
2.1 按经济电流密度选择导线截面
电流密度是指导线单位截面内的电流量,而线路年运行费用最低时的电力密度就是经济电流密度,它对电网的正常运行及经济效益具有直接影响。按照95年国家电力部门规定的标准,导线截面一般按表1来选择经济电流密度值。
2.2按电压损耗条件选择导线截面
所谓电压损失,是指线路首末端线电压的代数差,它与线路额定电压比值的百分数通常作为电压的变化范围。电压损耗条件是指在知道线路总负荷的条件下,在指定的变化范围内控制线路的电压损失来选择线路导线截面。
2.3 按发热条件选择导线截面
由于导线都有一定的电阻,当线路中有负荷电流流经导线时,在导线上必然有一定的功率损耗,使导线发热,温度升高。当发热条件选择导线截面时,应使导线的最大工作电流lC不大于其允许载流量(允许持续电流)1lim,即1lim≥1C。
3 输电线路杆塔优化设计
3.1 输电线路杆塔结构优化的方法
对输电线路杆塔结构进行优化的目的是实现输电线路杆塔结构的外观美、质量轻、加工运输方便等,对其进行优化设计的方法是动态规划优化法,这种方法主要是指运用不止一种手段使解决过程达到优化状态,不过动态规划法只能适用于某种最优性质问题的求解,否则便失去了意义。在对输电线路杆塔的设计过程中,工作人员需要通过不断的探究来找到最好的方案,设计人员在对杆塔进行美感及质量设计时,应该充分考虑杆塔工程安装现场的实际状况、相关算法程序等多方面的因素,同时,这个过程也能够加强对输电线路节能设计方案的优化。设计人员应该从缩小杆塔的迎风面积,塔头的高度在适当的范围内降低来达到杆塔质量的保证。
3.2 塔身坡度和塔根开尺寸的优化
塔身坡度与塔腿根开尺寸等因素,对于塔身斜材、主材的规格进行选取等会产生一定的影响,同时,也会直接影响杆塔的总重量和美观效果。加强对塔身坡度的适当调整,确保塔材各个环节受力均匀,并且通过对塔材应力分布及材料规格的调整能够增加二者之间的协调性。研究发现,最佳坡度和根开能对整座铁塔的重量作为目标函数开展计算,考虑基础作用力以及构件受力性能等因素。
3.3 输电线路杆塔主材布置及节点优化
输电线路杆塔主材的计算长度需要调整,输电线路杆塔的结构承载力、构件长度和输电线路杆塔的截面积都跟主材有关。当输电线路杆塔的构件规格是强度控制着的时候,它所承担的构建长度和内力就决定着输电线路杆塔的构陷所选取的规格。输电线路杆塔构建时的规模越大,所需要的输电线路长度就越长,所以要适当的调整输电线路的承受能力。同时,输电线路杆塔塔身的设计及材料也应该进行有效调整,只有这样,才能够更好的减少因斜材规格导致的输电线路问题。
3.4 合理运用计算机技术
对杆塔构造进行设计,可以合理运用计算机放样绘图等方法,同时结合手动校正的方法,实现杆塔基础构造的合理设计。在针对杆塔基础进行优化设计过程中,应当以杆塔构造环节的最佳方案作为依据,建立和完善力学模型,并且针对杆塔基础强度进行深入分析,对优化方案进行完善,确保杆塔基础的结构稳定牢固。在最后环节,加强对计算机的利用,对相关设计方案进行综合考虑及分析,明确施工图及相关施工环节,同时,利用计算机技术实现对输电线路节能设计的优化。计算机技术的应用不仅能够提高杆塔基础的独立性,而且能够加强各部分之间的联系,从而提高输电线路杆塔设计的优化效果。
结束语
本文通过对高压架空输电线路设计的具体要求、输电线路导线截面选择的优化设计、输电线路杆塔优化设计的研究分析,明确了输电线路节能优化设计对于电网安全运行发展的重要作用,所以,相关人员应该从多方面加强对输电线路的优化设计。
参考文献
[1] 李伟.输电线路杆塔结构优化设计探讨[J].企业技术开发,2015,08:88-89.
[2] 方毅.浅谈高压架空输电线路设计的优化方法[J].科技创新与应用,2015,26:220.
[3] 柳飞,武亨飞,张龙.输电线路导线截面选择的优化设计[J].价值工程,2012,29:89-90.
[4] 宋炎荣,曾虎彪.输电线路导线截面选择的优化设计[A].IntelligentInformationTechnologyApplicationAssociation.Proceedingsof20112NDInternationalConferenceonInnovativeComputingandCommunicationand2011Asia-PacificConferenceonInformationTechnologyandOceanEngineering(CICC-ITOE2011V3)[C].IntelligentInformationTechnologyApplicationAssociation:,2011:3.
[5] 閆小峰.关于输电线路杆塔结构优化设计分析[J].黑龙江科技信息,2016,03:43.